物理學(xué)家組織網(wǎng)19日報道稱，英美跨國團隊已經(jīng)用理論和實驗方法，成功將周期表中的“綠色元素”鉍應(yīng)用在低成本太陽能電池上，光轉(zhuǎn)化效率達目前市場最高水平，且避免了鉛基電池的毒性。這一重大進展發(fā)表在最新一期的《先進材料》雜志上。

鉍晶體

目前覆蓋在屋頂上的大多數(shù)太陽能電池的主材料是硅，雖然其在光與能量的轉(zhuǎn)化方面效率較高，但必須確保非常高的純度，才能進行密集的能量轉(zhuǎn)化，但這一特性使其生產(chǎn)成本居高不下。

過去幾年中，研究人員一直在尋找相似或更好的替代材料，其中最有希望的組合是“混合鹵化鉛鈣鈦礦”，它具有便宜、易于生產(chǎn)、像硅一樣高效等優(yōu)勢，似乎能夠引領(lǐng)太陽能電池領(lǐng)域的革命。然而，鈣鈦礦太陽能電池在科學(xué)界一直有爭議，原因在于這類電池中的鉛物質(zhì)可能對人類、動物和環(huán)境構(gòu)成切實的危害。為此，全球從事太陽能電池材料研究的科學(xué)家，始終沒有停止尋找新的無毒材料，希望可以替代鈣鈦礦太陽能電池中的鉛。

鈣鈦礦太陽能電池原理

鈣鈦礦太陽能電池

此次，英國劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室、美國麻省理工學(xué)院、美國國家可再生能源實驗室和科羅拉多礦業(yè)學(xué)院的研究人員組成的團隊發(fā)現(xiàn)，在周期表中與鉛毗鄰的鉍，或許可以取而代之。它雖為重金屬，但屬性無毒，是一種“綠色元素”，被廣泛應(yīng)用于化妝品、個人護理用品和藥品。

研究團隊的成果顯示，碘氧化鉍在空氣中可以保持穩(wěn)定長達197天，較鉛鹵化鈣鈦礦有明顯改善?？蒲腥藛T認為，基于鉍的太陽能電池元件，可以使用常規(guī)的工業(yè)技術(shù)進行低成本和規(guī)?；圃臁＃萍既請螅?/p>